晋中晚熟冬小麦“窄行稀条播”的群体质量和产量效应

针对晋中晚熟冬小麦群体质量不高、水肥利用率低等问题,以大穗型品种山农9-1和多穗型品种山农9801为材料,在不改变播量和水肥投入的情况下,探讨了窄行稀条播种植模式(行距10 cm)对冬小麦群体和产量的影响。结果表明,与常规条播种植(行距20 cm)相比,窄行稀条播极显著提高了小麦产量,其中山农9801增产幅度大于山农9-1;山农9-1增产原因是穗粒数、千粒重、成穗数都显著提高,而山农9801是成穗数和穗粒数分别极显著和显著提高。窄行稀条播增加了各个生育阶段的群体数量,提高了分蘖成穗率和叶面积系数,而且延长了叶片功能期。说明窄行稀条播种植模能改善晋中晚熟冬小麦群体数量和质量,进而起到增产作用。     

不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米生长和产量的影响

耕作方式影响玉米的生长和产量。设置旋耕垄作（RT）、旋耕垄作深松（RTS）、免耕（NT）、免耕深松（NTS）、旋耕平作（FT）、旋耕平作深松（FTS）6个处理,分析不同耕作方式对玉米苗期根系生长、干物质积累、净光合速率和产量构成,研究不同耕作方式对半干旱区玉米生长和产量的影响。结果表明,免耕处理显著降低了玉米苗期根系的鲜重、干重和体积。旋耕垄作、旋耕平作和免耕结合深松处理干物质积累量较未深松处理增加 3.17%～15.08%,旋耕平作结合深松处理提高了玉米有效穗数、玉米净光合速率,进一步提高玉米产量。     

不同种植方式对冬小麦花后干物质积累与分配特征及产量的影响

为探索不同种植方式对冬小麦干物质积累、转运与分配特征及产量的影响,选用大穗型小麦品种农大1108为试验材料,研究在大田生产中主要的4种种植方式(穴播、撒播、窄幅条播和宽幅条播)对冬小麦花后各器官干物质积累、分配及产量的影响。结果表明,4种种植方式下花后各器官的干物质积累量变化趋势基本一致,且均表现为窄幅条播显著高于其他3组处理;窄幅条播主要通过提高花后干物质同化量及其对籽粒的贡献率而获得高产;与宽幅条播相比,窄幅条播花后营养器官干物质积累量及干物质在籽粒中的积累量分别增加45.59%和19.44%;与穴播和撒播相比,窄幅条播产量分别提高17.25%和11.39%;花后干物质对籽粒的贡献率表现为穴播最高,达到80.26%。不同种植方式对冬小麦籽粒的灌浆速率影响不大,表现为各处理间千粒重差异不显著。     

条带深松耕作方式对密植夏玉米产量性能的影响

以郑单958为试验材料,2011年在河南新乡设置耕作方式与种植密度田间试验,研究条带深松耕作方式对不同密度夏玉米群体产量性能的调控效应,明确条带深松耕作方式下夏玉米产量性能特征。结果表明,条带深松耕作方式下,夏玉米获得最高产量的最适密度为9.0×104株/hm2左右,较常规耕作方式下增加16.9%,平均增产10.9%。进一步分析高密度(9.0~10.5)×104株/hm2群体下夏玉米产量性能参数,条带深松耕作方式分别增加收获穗数、穗粒数、千粒重、干物质积累量、群体平均叶面积指数、平均净同化率、产量/平均叶面积指数比值分别为9.7%~10.5%、6.5%~8.2%、7.0%~7.7%、9.1%~12.4%、6.7%~9.2%、7.2%~9.1%、3.6%~17.1%。条带深松耕作方式通过产量性能参数的共效差异补偿机制实现密植夏玉米增产。     

旱地保护性耕作对冬小麦光合特性及产量的影响

为给胶东地区旱地保护性耕作提供技术依据,设置传统耕作(CT)、还田免耕(NT1)、整秆还田免耕(NT2)和还田深松免耕(NTS)4个耕作方式,研究了保护性耕作对冬小麦光合特性及产量的影响.结果表明,保护性耕作小麦花后叶面积指数及旗叶叶绿素含量和光合速率明显高于CT处理,且高值持续时间长,有利于光合功能期的延长,增强了籽粒灌浆速率,最终提高了穗粒数和千粒重,其中NTS处理表现最好,但保护性耕作降低了公顷穗数,比传统耕作减少240万/ha ,产量表现:NTS＞CT＞NT2＞NT1,说明土壤深松与秸秆还田相结合是该地区旱地冬小麦最适宜的耕作方式.     

立体匀播和密度对冬小麦光合、干物质积累分配及产量的影响

为给小麦立体匀播栽培推广提供理论依据,选用小麦品种新冬22号和新冬46号为供试材料,采用裂区设计,主区种植方式设立体匀播和常规条播2个处理,副区种植密度设150万株·hm~(-2)(D_(150))、225万株·hm~(-2)(D_(225))、300万株·hm~(-2)(D_(300))和375万株·hm~(-2)(D_(375))4个处理,研究了种植方式和密度对冬小麦光合、干物质积累与分配、产量及其构成因素的影响。结果表明,与常规条播比较,立体匀播方式下小麦群体生育后期中、下部叶的LAI、SPAD值和净光合速率显著提高;植株重、干物质转运量、干物质转运效率和干物质转运对籽粒产量贡献率增大,而植株成熟期营养器官干物质分配率降低;随着种植密度增大,茎鞘干物质分配率上升,叶片干物质分配率减小,而颖壳及穗轴、籽粒干物质分配率则无显著变化。与常规条播相比,立体匀播方式下新冬22号和新冬46号主茎穗粒重平均降低7.95%和4.43%,而分蘖穗粒重平均提高11.54%和5.06%,穗数显著提高(17.31%和17.68%),产量提高6.40%和9.84%,以D_(225)处理产量最高;穗粒数分别降低2.23%和1.71%,千粒重分别降低4.38%和4.54%。由此可知,立体匀播方式提高了小麦群体生育后期中、下部叶片叶面积指数和净光合速率,增大了植株干物质积累量,促进了营养器官干物质向分蘖穗籽粒中转运,并主要通过增加群体穗数和分蘖穗穗粒重提高产量;最佳的种植密度为225万株·hm~(-2)。     

晚播小麦生育特点及适宜密度研究

扬麦14号小麦不同播期、密度对其生物学性状及产量与品质的影响结果表明:播种期推迟,小麦不同生育期均相应推迟,但主要是前期营养生长期显著缩短,中后期生殖生长期则相对稳定,全生育期变短,总叶片数减少,植株高度变矮,干物质积累量减少,群体前小后大,分蘖成穗率降低,穗数不足,穗型变小,粒数减少,粒重提高,产量下降,蛋白质、面筋含量及沉降值提高。迟播小麦随着播种密度的增加,群体总苗数、叶面积系数、有效穗数等群体质量性状迅速增强,单株分蘖及成穗数、单株干物质积累量、分蘖成穗率、结实粒数、千粒重等个体质量性状均逐渐变劣,但不同密度之间个体质量性状衰减的速率要远远小于适期早播的小麦,大幅增加播种密度,个体生长发育受抑制的程度将明显减小。因而,晚播小麦适当提高种植密度,通过强化群体性状,弥补个体性状瘦弱之不足,有利于提高产量。本试验晚播小麦基本苗增加到360万/hm2,产量最高,但品质变劣。     

施氮量和耕作方式对超级杂交水稻黔南优2058群体质量与产量的影响

在大田条件下,研究了不同施氮量和耕作方式对超级杂交稻黔南优2058群体质量及产量的影响.结果表明:无论免耕移栽或翻耕移栽,黔南优2058穗前干物质生产量、穗后干物质生产量、总干物质生产量均随施氮量的增加而增加;在免耕移栽条件下,随着施氮量的增加,产量、孕穗期和抽穗期的叶面积指数均有增加的趋势,而粒叶比均有下降的趋势;在翻耕移栽条件下,随着施氮量的增加,最高分蘖期和孕穗期的叶面积指数均有增加的趋势,而粒叶比呈先降低再升高的变化规律;与翻耕移栽相比,免耕移栽处理的干物质生产量、叶面积指数、有效穗数和千粒重较低;免耕移栽处理的平均产量为9.88 t/hm2,比翻耕移栽处理低4.88%,未达显著水平,但平均净产值达4 792.7元/hm2,比翻耕移栽处理高26.03%.     

水稻不同时期群体指标与产量的关系研究

以牡丹江32及牡响1号为材料,研究了在不同肥料、栽插密度和插秧株数条件下,水稻群体指标中叶面积指数、茎鞘干物质量、总干物质量在不同时期的表现,及对水稻产量性状的影响。结果表明,从不同时期叶面积指数与产量所呈的抛物线关系推断,水稻在灌浆期最适叶面积指数最小,较易达到,此时期叶面积指数过大反而会使产量降低,成熟期最适叶面积指数虽较小但因叶片衰老,亦难以达到;在产量性状中,叶面积指数与有效穗数极显著正相关,而对每穗实粒数、千粒重有一定的降低作用,是产量不随叶面积指数无限增大的原因;茎鞘干物质量、总干物质量与产量、有效穗数极显著正相关,不同时期相关性不同;研究还发现,在整个生育期叶面积指数、茎鞘干物质量、总干物质量之间极显著正相关,干物质量与叶面积指数之间的相关性在成熟期最小,总干物质量与茎鞘干物质量的相关性在灌浆期最小。不同时期叶面积指数、茎鞘干物质量、总干物质量变异系数差异较大,说明应分时期确定叶面积指数、茎鞘干物质量、总干物质量与产量的关系;在水稻群体的变化过程中千粒重变异最小,每穗粒数次之,二者是较稳定的性状,产量与有效穗数的变异较大。     

非灌溉条件下播前深松对冬小麦水分利用和产量的影响

为了解华北地区深松土壤的蓄水保墒节水和增产效果,在中国农业大学吴桥实验站,对播前深松+旋耕(S)和旋耕(N)两种耕作方式下非灌溉冬小麦田的土壤容重和水分及小麦根条数、干物质生产和水分利用进行了评价。结果表明,与N处理相比,S处理下0~35cm土层的容重显著降低,越冬期、返青期、拔节期、开花期和成熟期的土壤蓄水量分别提高35.8、34.2、23、80和41.3mm,越冬期和拔节期根数显著增加,花前干物质积累量、生物产量和籽粒产量分别增加28.1%、16.3%和23.2%,花后干物质积累量变化不明显,同时耗水量降低28.7mm,籽粒产量-水分利用效率提高39.3%。因此,冬小麦播前深松在降水量稀少的华北地区应该大力推广。     

宽幅播种条件下行距对小麦产量及干物质积累和转运的影响

为了确定小麦宽幅播种的适宜行距,在高产地块以高产小麦品种泰农18为材料,设置20 cm、25 cm、30 cm三个行距处理,研究了宽幅播种条件下行距对小麦产量、群体动态、干物质积累与分配的影响。结果表明,相同行距下,宽幅播种的小麦产量较常规条播提高11.0%。在宽幅播种条件下,行距过大时小麦群体数量较小,成穗不足,干物质积累减少,产量降低;缩小行距可提高群体数量和干物质积累;但行距过小时穗粒数、千粒重下降,群体边际效应减弱,产量降低;适宜行距可协调产量构成因素,提高群体在花后维持较高光合能力,提高花后干物质同化量和对籽粒的贡献度。在本试验的条件下,泰农18以宽幅播种、行距25 cm、播量120 kg·hm~(-2)为宜。     

播期和密氮组合对镇麦10号干物质积累及产量的调控效应

为确定江苏淮南麦区红皮强筋小麦高产栽培的适宜播期、种植密度和氮肥施用量,选用红皮强筋小麦新品种镇麦10号作为试验材料,在基施45%复合肥375 kg·hm^-2和尿素150 kg·hm^-2条件下,分析了播期和密氮组合对小麦群体干物质积累和产量的影响。结果表明,播期和密氮组合对镇麦10号产量及干物质积累量有极显著的影响。随着播期的延迟,镇麦10号产量先升后降,穗数和千粒重下降,穗粒数略有增加。11月5日播种较10月20日和11月20日播种分别增产2.26%和10.59%;种植密度对籽粒产量的影响因播期不同而有所差异;种植密度增加有利于提高有效穗数,但降低穗粒数和千粒重。10月20日播种时,提高种植密度不利于产量的增加,在基本苗225×10⁴ 株·hm^-2下平均产量最高,较基本苗300×10⁴ 和375×10⁴ 株·hm^-2分别增产3.52%和9.21%;11月5日和11月20日播种时,籽粒产量随着密度的提高而增加,以基本苗375×10⁴ 株·hm^-2的产量最高,较基本苗225×10⁴ 和300×104株·hm^-2分别增产6.32%、4.89%和4.58%、3.25%。增加追氮量有利于穗数、穗粒数和千粒重的增加,但过量追氮时,穗数、穗粒数和千粒重降低;追施纯氮120 kg·hm^-2可显著提高籽粒产量,追氮量过多过少均不利于产量的增加。早播、增加种植密度、增施氮肥均能促进镇麦10号干物质积累,但不利于产量的提高。在本试验条件下,镇麦10号高产最适播期为11月5日,最优密度为375×10⁴ 株·hm^-2,适宜追氮量为120 kg·hm^-2。     

冬小麦预留套行种植模式的超高产生育规律研究

为揭示冬小麦预留套行种植模式的增产机理,以新冬20为材料,以不留套行为CK,在大田条件下系统研究了9行麦空5行(9-5)、5行麦空2行(5-2)两种模式冬小麦的生育规律及茎数、叶面积等的边际效应。结果表明,5-2模式的总茎数、叶面积、干物质积累、产量的边际效应为11.3%～36.0%,远低于9-5模式的57.8%～103.0%,但5-2模式各行茎数、叶面积、干物质积累和籽粒产量等性状较CK有明显改善,籽粒产量达到9 968.7kg.hm-2,较CK增产11.25%。5-2模式产量结构为穗数679.6万.hm-2、穗粒数36.79、千粒重40.75g;最高总茎数达到1 578.7万.hm-2,成穗率为44.2%,最大叶面积指数6.22,总干物质积累量18 124.9kg.hm-2,经济系数0.55。5-2模式各生育时期的茎数、叶面积、干物质积累等边际效应所导致的产量边际效应超补偿了2空行的产量损失,有利于实现冬小麦超高产。     

半干旱区保护性耕作对旱作春小麦光合特性和产量形成的影响

为探究黄土高原半干旱区保护性耕作提高春小麦产量的光合生理机制，依托黄土高原半干旱区2001年建立的不同耕作措施长期定位试验，于2019年研究了传统耕作(T)、传统耕作秸秆翻入(TS)、免耕秸秆不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施对春小麦叶片光合相关性状、干物质积累和产量的影响。结果表明，小麦叶片叶绿素含量和叶面积指数在抽穗期达到峰值，保护性耕作延缓了花后叶片衰老，其中NTS处理的叶片叶绿素含量和叶面积指数在乳熟期均显著高于其他处理；耕作措施对开花期小麦旗叶RuBP羧化酶活性没有影响，但在灌浆期免耕和秸秆还田均提高了RuBP羧化酶活性，其中NTS处理的RuBP羧化酶活性是T处理的1.95倍；秸秆覆盖对小麦旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度影响显著，NTS处理可有效改善春小麦开花期和灌浆期的光合性能，其中NTS处理的开花期旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度比T处理分别提高了19.2%、30.7%、23.0%；免耕处理(NT和NTS)下花后干物质积累对籽粒贡献率较耕作处理(T和TS)提高了41.7%，秸秆还田处理(TS和NTS)花后籽粒干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率较不还田处理(T和NT)分别提高了71.2%和35.7%；NTS处理有效促进了小麦花后干物质积累和转运，显著增加了穗数和千粒重，使产量较T处理提高了18.7%。因此，在黄土高原半干旱区应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施可促进春小麦旗叶花后光合作用、干物质积累及其向籽粒分配，延缓灌浆后期叶片衰老和叶绿素降解，协调和优化光合性能、光合时间、光合面积之间的关系，从而提高产量。     

种植方式对关中灌区冬小麦冠层光合及产量性状的影响

为优化配置关中灌区冬小麦种植方式,以小偃22、周麦18和西农805为试验材料,采用二因素随机区组设计,研究宽窄行(B1,30cm+16cm)和等行距(B0,23cm+23cm)种植方式对关中灌区小麦冠层光合及产量性状的影响。结果表明,与B0相比,B1处理对各小麦品种均有增产效果,其中,小偃22和西农805达到显著水平。B1较B0处理,各品种的有效穗数显著提高,小偃22的穗粒数下降不显著,西农805的千粒重显著增加;各品种灌浆期LI显著提高,小偃22和西农805灌浆期的LAI显著提高;小偃22在灌浆前期与灌浆后期的光合指数、周麦18灌浆后期的光合指数显著升高;西农805灌浆前期的光合指数显著降低,而灌浆后期显著升高;小偃22的花前贮藏物质转运量及其对籽粒的贡献率显著提高,西农805花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率和西农805的经济系数显著提高,周麦18受种植方式影响较小。综上所述,B1处理能够进一步发挥小偃22和西农805在冠层光截获、同化物质生产、干物质积累与转运、产量构成要素等方面的品种性状优势,从而实现增产。     

播期与密度对玉米物质生产及产量形成的影响

以郑单958为试验材料,研究播期与密度对玉米物质生产及产量形成的影响。结果表明,播期与密度和玉米群体干物质积累关系紧密,早播密植、晚播稀植有利于群体干物质积累;随播期推迟,产量呈下降趋势,且播期越晚,产量下降越显著。产量构成因素对产量的贡献率因气象条件而异,穗数和千粒重对产量贡献率较大,且随播期推迟均有所降低;花前充足的光辐射、花期适量的降水及花后适宜的有效积温对玉米产量有明显促进作用。苗后50~60 d的光辐射对穗数影响极显著,光辐射及降雨量与穗粒数也呈显著正相关;苗后70 d至成熟期的有效积温对千粒重影响显著。因此,适当调节播期,使玉米生长发育的关键时期处于最适的气象条件有利于发挥玉米高产潜力。     

耕作方式和施氮量对旱地冬小麦开花后干物质转运特征、糖含量及产量的影响

为探讨耕作方式和氮肥对旱地小麦的互作效应,在甘肃半干旱雨养农业区大田试验条件下,采用双因素裂区设计,以常规耕作(CT)、秸秆还田(CTI)、全膜覆土穴播(PM)、免耕秸秆覆盖(NTS)4种耕作方式为主区,75、150、225、300kg·hm~(-2)4个施氮量(分别用N1～N4表示)为副区,分析了不同耕作方式及施氮量组合处理下旱地冬小麦花后干物质转运、糖含量及产量的差异。结果表明,4种耕作方式中,PM的株高最高,叶面积最大,籽粒产量最高,较CT增产14.50%。PM增产主要是通过增加穗长和穗粒数来实现,也归因于花前营养器官干物质的积累量及其在花后向籽粒中转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率较CT显著增加,特别是增加了叶片和颖壳的干物质转运量、转运效率。CTI的千粒重和有效穗数虽然最高,但产量与CT无显著差异;NTS的株高、千粒重、有效穗数、干物质积累量和花后向籽粒中转运量均处于较低水平,产量较CT降低16.74%。施氮显著增加了旱地冬小麦的籽粒产量,平均产量表现为N4N2N3N1。CT、CTI、NTS下,施氮的增产作用显著,但PM下不显著。在所有处理中,PMN2的籽粒产量最高,比最低的NTSN1增加70.55%。施氮增产的原因主要是促进了不同器官干物质积累和开花后干物质转运。NTS提高了各器官的可溶性糖含量,但其效应在不同生育时期存在差异,茎秆主要表现在开花后20～30d,叶片和颖壳在开花后10～40d,叶鞘在开花后20～40d,籽粒在开花后10～30d。施氮显著降低了开花后0～30d茎秆和叶片的可溶性糖和蔗糖含量,但显著增加了开花后20d籽粒的可溶性糖含量。以上结果说明,在甘肃旱地雨养农业区,常规耕作、秸秆还田、全膜覆土穴播下冬小麦高产的氮肥施用量以中等水平(150kg·hm~(-2))最佳,免耕秸秆覆盖下需增加氮肥施用量(300kg·hm~(-2))。     

不同耕作条件下春小麦干物质积累动态及其相关性状的研究

为了给干旱区春小麦耕作模式的选择提供依据,通过田间试验,研究了传统耕作(CT)、秸秆还田(CS)、免耕不覆盖(NT)和免耕覆盖(NTS)四种耕作模式对干旱区春小麦各器官干物质积累动态及产量的影响.结果表明,四种模式下小麦地上部干物质的累积量随生育时期均呈"S"型曲线增长,均在开化后30 d达最大值,且在CS、NT和NTS处理下总干重最大值分别比传统耕作(CT)高15.40%、24.58%和35.17%,差异达到显著水平.其中,在整个籽粒形成期内总干物质增加速度表现为NTS＞NT＞CS＞CT;与传统耕作(CT)相比,CS、NT和NTS的籽粒干物质积累速度分别提高了14.68%、31.57%和45.92%.处理NTS的产量及其相关性状均优于其他处理.进一步分析表明,NTS产量提高的原因是由于光合产物在各器官中的分配比例发生变化,收获指数增加,使籽粒所占的百分率得以提高.另外,免耕覆盖能增大春小麦籽粒灌浆速度,延长灌浆时间,有利于光合产物的合成和花后同化物向籽粒的转运.     

镇压对宽幅播种冬小麦产量和干物质积累转运的影响

为明确小麦宽幅播种模式下,不同时期镇压对小麦产量和干物质积累转运的影响,于2018-2020年小麦生长季进行不同时期镇压处理的田间试验。小麦供试品种为泰科麦33,设置11个镇压处理,分别为SP1（播种前）、SP2（播种后）、SP3（播种前+播种后）、SP4（播种前+播种后+返青期）、SP5（播种前+播种后+起身期）、SP6（播种前+播种后+返青期+起身期）、SP7（播种后+返青期）、SP8（播种后+起身期）、SP9（播种后+返青期+起身期）、SP10（返青期）、SP11（起身期）,CK为整个生育期不进行镇压。测定了小麦不同生育时期土壤水分含量和不同生育阶段的干物质积累量,系统分析了不同镇压处理下小麦干物质积累和转运特性及其对小麦群体动态变化和产量及产量构成的影响。结果表明,SP8处理下小麦的穗数和产量最高,分别达到686.6×10·hm^-2和10 818 kg·hm^-2,且显著高于其他处理;镇压处理显著影响小麦的群体动态变化,SP8处理下小麦拔节期、开花期和成熟期的群体最大,且与其他处理间差异显著;镇压处理显著提高了小麦各生育阶段干物质积累量、花前干物质向籽粒的转运量及其对籽粒产量的贡献率,SP8处理下,整个生育期的生物量最高,为16 085 kg·hm^-2,收获指数为52.7%,花前干物质转运量达到4 156 kg·hm^-2,花前干物质对籽粒产量贡献率为49.0%,均显著高于其他镇压处理。综合以上结果,宽幅播种模式下镇压处理对小麦产量及干物质积累、转运有显著影响,最佳镇压方式为SP8处理,即播后镇压和起身期镇压相结合。